Oksidasyon ve Redüksiyon

Oksidasyon ve redüksiyon, bir redoks tepkimesinin iki yönüdür. Oksidasyon elektron kaybı, redüksiyon ise elektron kazanımı demektir. Bir tür elektron kaybediyorsa başka bir tür bu elektronları kazanmak zorundadır; bu yüzden iki süreç her zaman birlikte gerçekleşir.

Bir redoks tepkimesini sınıflandırmanın en hızlı yolu şu soruyu sormaktır: hangi tür elektron kaybetti, hangisi elektron kazandı? Elektronlar açıkça yazılmamışsa değişimi izlemek için yükseltgenme basamaklarını kullanın.

Oksidasyon ve Redüksiyon Tek Cümlede

Önce şu kuralı kullanın: oksidasyon elektron kaybıdır, redüksiyon elektron kazanımıdır.

Bu yarı tepkimeler deseni açıkça gösterir:

$$\mathrm{Zn} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+} + 2e^-$$

Çinko iki elektron kaybeder, bu yüzden çinko oksitlenir.

$$\mathrm{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \mathrm{Cu}$$

Bakır iyonu iki elektron kazanır, bu yüzden bakır indirgenir.

Yükseltgenme Basamakları Redoksu Fark Etmenize Nasıl Yardımcı Olur

Birçok redoks tepkimesinde elektronlar ayrı parçacıklar olarak gösterilmez. Bu durumlarda yükseltgenme basamakları, hangi atomun etkin olarak elektron yoğunluğu kaybettiğini ve hangisinin kazandığını izlemenize yardımcı olan bir hesaplama aracıdır.

Bir atomun yükseltgenme basamağı artarsa o atom oksitlenmiştir. Bir atomun yükseltgenme basamağı azalırsa o atom indirgenmiştir.

Bu yöntem, atomlar bileşik içinde olduğunda da işe yarar. Çünkü bu durumda yükseltgenme basamağı, çoğu zaman atom üzerindeki gerçek yükten çok biçimsel bir hesap değeridir.

Çözümlü Örnek: Çinko ve Bakır İyonu

Şu tepkimeyi ele alalım:

$$\mathrm{Zn} + \mathrm{Cu}^{2+} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+} + \mathrm{Cu}$$

Yükseltgenme basamaklarıyla başlayın. Çinko, $\mathrm{Zn}$ içinde $0$ iken $\mathrm{Zn}^{2+}$ içinde $+2$ olur; bu yüzden çinko oksitlenir. Bakır, $\mathrm{Cu}^{2+}$ içinde $+2$ iken $\mathrm{Cu}$ içinde $0$ olur; bu yüzden bakır indirgenir.

Elektron aktarımını doğrudan da görebilirsiniz:

$$\mathrm{Zn} \rightarrow \mathrm{Zn}^{2+} + 2e^-$$ $$\mathrm{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \mathrm{Cu}$$

Bu iki yarı tepkimeyi topladığınızda elektronlar sadeleşir. Bu da toplam tepkimenin bir redoks tepkimesi olduğunu doğrular.

Bu örnek ayrıca iki etken maddeyi de gösterir:

• Çinko indirgen maddedir çünkü elektron verir ve redüksiyona neden olur.
• Bakır iyonu yükseltgen maddedir çünkü elektron alır ve oksidasyona neden olur.

Redoks Tepkimelerinde Yaygın Hatalar

Oksidasyonu "Oksijen Eklenmesi" Olarak Görmek

Bu kısa yol bazı tanıdık tepkimelerde işe yarar, ancak tam tanım bu değildir. Bir tepkime, oksijen hiç bulunmasa bile elektron kaybı varsa veya yükseltgenme basamağı artıyorsa oksidasyon olabilir.

Oksidasyon ve Redüksiyonun Birlikte Gerçekleştiğini Unutmak

Bir tür, başka bir tür elektron kazanmadan elektron kaybedemez. Bir tepkime yalnızca oksidasyon ya da yalnızca redüksiyon gösteriyor gibi görünüyorsa tabloda eksik bir şey vardır.

Yükseltgen Madde ile İndirgen Maddeyi Karıştırmak

Yükseltgen madde indirgenir, indirgen madde ise oksitlenir. Bu adlar, her türün diğer türe ne yaptığını anlatır.

Oksidasyon ve Redüksiyon Nerelerde Kullanılır

Redoks kavramları pillerde, korozyonda, yanmada, elektrolizde ve hücre metabolizmasında önemlidir. Her durumda işe yarayan soru aynıdır: elektronlar nerede başlıyor ve nerede sonlanıyor?

Bu yüzden redoks kimya derslerinde çok sık karşınıza çıkar. Tepkime sınıflandırmasını, yükseltgenme basamaklarını, denkleştirme yöntemlerini ve enerji aktarımı yapan gerçek sistemleri birbirine bağlar.

Benzer Bir Tepkimede Siz Deneyin

Örneğin şu tepkimeyi alın:

$$\mathrm{Mg} + \mathrm{Cl}_2 \rightarrow \mathrm{MgCl}_2$$

Kendi çözümünüzü deneyin: yükseltgenme basamaklarını belirleyin, neyin oksitlendiğini ve neyin indirgendigini bulun, ardından yükseltgen maddeyi ve indirgen maddeyi adlandırın.